Курсовая на тему Курсовая работа 120405-09

Титульник

З А Д А Н И Е
Спроектировать привод.

В состав привода входят следующие передачи:

1 - закрытая зубчатая цилиндрическая передача;
2 - закрытая зубчатая цилиндрическая передача.



Мощность на выходном валу Р = 8 кВт.
Угловая скорость выходного вала ? = 3,2? с-1.

Срок службы привода T = 10000 ч.
Тип нагрузки - постоянный.

































Содержание
1 Введение
2 Выбор электродвигателя и кинематический расчёт
3 Расчёт быстроходной зубчатой цилиндрической передачи
4 Расчёт ихоходной зубчатой цилиндрической передачи
5 Предварительный расчёт валов
6 Конструктивные размеры шестерен и колёс
7 Выбор муфты на входном валу привода
8 Проверка прочности шпоночных соединений
9 Конструктивные размеры корпуса редуктора
10 Расчёт реакций в опорах
11 Построение эпюр моментов на валах
12 Проверка долговечности подшипников
13 Уточненный расчёт валов
14 Выбор сорта масла
15 Выбор посадок
16 Технология сборки редуктора
17 Заключение
18 Список использованной литературы

1 Введение
Целью данной работы является проектирование привода.
Наиболее существенную часть задания составляет расчет и проектирование редуктора.
Редуктором называют механизм, состоящий из зубчатых или червячных передач, выполненный в виде отдельного агрегата и служащий для передачи вращения от вала двигателя к валу рабочей машины. Назначение редуктора - понижение угловой скорости и соответственно повышение вращающего момента ведомого вала по сравнению с ведущим.
Редуктор состоит из корпуса, в котором помещают элементы передачи - зубчатые колеса, валы, подшипники и др. В отдельных случаях в корпус редуктора помещают устройства для смазывания или охлаждения зацеплений и подшипников.
Редукторы классифицируют по следующим основным признакам: по типу передачи (зубчатые, червячные, зубчато-червячные), по числу ступеней (одноступенчатые, двухступенчатые и т.д.), по типу зубчатых колес (цилиндрические, конические), по относительному расположению валов (горизонтальные, вертикальные).
Основные требования, предъявляемые к создаваемой машине: высокая производительность, надежность, ремонтопригодность, минимальные габариты и масса, удобство эксплуатации, экономичность. Все эти требования учитывают в процессе проектирования и конструирования.
Привод составлен из асинхронного двигателя, двухступенчатого цилиндрическо-цилиндрического редуктора. Редуктор является горизонтальным.
Данный курсовой проект включает в себя сборочный чертеж редуктора, деталирование крышки, вала и зубчатого колеса.

2 Выбор электродвигателя и кинематический расчёт
По табл. 1.1[2] примем следующие значения КПД:
- для закрытой зубчатой цилиндрической передачи: 1 = 0,97
- для закрытой зубчатой цилиндрической передачи: 2 = 0,97

Общий КПД привода будет:

= 1 · 2 · подш.3 · муфты = 0,97 · 0,97 · 0,993 · 0,98 = 0,895

где подш. = 0,99 - КПД одной пары подшипников.
муфты = 0,98 - КПД одной муфты.

Частота вращения выходного вала:

об/мин.

Угловая скорость на выходном валу будет:

вых. = · nвых.30 = 3,142 · 9630 = 10,053 рад/с

Требуемая мощность двигателя будет:

Pтреб. = Pвых. = 80,895 = 8,939 кВт

В таблице 24.7[2] по требуемой мощности выбираем электродвигатель 132M2 (исполнение IM1081), с синхронной частотой вращения 3000 об/мин, с параметрами: Pдвиг.=11 кВт. Номинальная частота вращения с учётом скольжения nдвиг. = 2910 об/мин, угловая скорость

двиг. = · nдвиг.30 = 3,14 · 291030 = 304,734 рад/с.

Oбщее передаточное отношение:

u = вход. вых. = 304,73410,053 = 30,313

Суммарное передаточное число редуктора :

u(ред.) = 30,313

По формулам из таблицы 1.3[2] для двухступенчатого редуктора, выполненного по разветвлённой схеме, для тихоходной передачи получаем передаточное число:

u2 = 0,88 · u(ред.) = 0.88 · 30,313 = 4,845

Примем u2 = 5

Тогда передаточное число для быстроходной передачи:

u1 = u(ред.)u2 = 30,3135 = 6,063

Примем u1 = 6,3

Рассчитанные частоты и угловые скорости вращения валов сведены ниже в таблицу :

Вал 1-й n1 = nдвиг. = 2910 об./мин. 1 = двиг. = 304,734 рад/c.
Вал 2-й n2 = n1u1 = 29106,3 = 461,905 об./мин.
2 = 1u1 = 304,7346,3 = 48,37 рад/c.

Вал 3-й n3 = n2u2 = 461,9055 = 92,381 об./мин. 3 = 2u2 = 48,375 = 9,674 рад/c.


Мощности на валах:

P1 = Pтреб. · подш. · муфты = 8,939 · 103 · 0,99 · 0,98 = 8672,618 Вт

P2 = P1 · 1 · подш. = 8672,618 · 0,97 · 0,99 = 8328,315 Вт

P3 = P2 · 2 · подш. = 8328,315 · 0,97 · 0,99 = 7997,681 Вт

Вращающие моменты на валах:

T1 = P1 1 = 8672,618 · 103304,734 = 28459,634 Н·мм

T2 = P2 2 = 8328,315 · 10348,37 = 172179,347 Н·мм

T3 = P3 3 = 7997,681 · 1039,674 = 826719,144 Н·мм

3 Расчёт быстроходной зубчатой цилиндрической передачи




3.1 Проектный расчёт

Так как в задании нет особых требований в отношении габаритов передачи, выбираем материалы со средними механическими характеристиками (см. табл. 2.1-2.3[2]):

- для шестерни: сталь: 45
термическая обработка : улучшение
твердость: HB 300

- для колеса: сталь: 45
термическая обработка: улучшение
твердость: HB 285

Допустимые контактные напряжения (стр. 13[2]) , будут:

[ ]H = H lim · ZN · ZR · ZvSH ,

По таблицам 2.1 и 2.2 гл. 2[2] имеем для сталей с твердостью поверхностей зубьев менее HB 350 :

H lim b = 2 · HB + 70 .

H lim(шестерня) = 2 · 300 + 70 = 670 МПа;
H lim(колесо) = 2 · 285 + 70 = 640 МПа;

SH - коэффициент безопасности SH = 1,1; ZN - коэффициент долговечности, учитывающий влияние ресурса.

ZN = 6NHGNHE,

где NHG - число циклов, соответствующее перелому кривой усталости, определяется по средней твёрдости поверхности зубьев: